Trình bày hiện tượng quang điện trong và giải thích tính quang dẫn của một số chất
|
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 phút: Kiểm tra bài cũ.Hoạt động của GV Hoạt động của HSKiến thức cơ bản Hoạt động 2 phút: Tìm hiểu chất quang dẫn và hiện tượng quang điện trongHoạt động của GV Hoạt động của HSKiến thức cơ bản- Yc HS đọc Sgk và cho biết chất quang dẫn là gì?- Một số chất quang dẫn: Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe…- Dựa vào bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn và thuyết lượng tử,hãy giải thích vì sao như vậy?- Hiện tượng giải phóng các hạt tải điện êlectron và lỗ trống xảy ra bêntrong khối bán dẫn khi bị chiếu sáng nên gọi là hiện tượng quang dẫn trong.- So sánh độ lớn của giới hạn quang dẫn với độ lớn của giới hạn quangđiện và đưa ra nhận xét. - HS đọc Sgk và trả lời.- Chưa bị chiếu sáng →e liên kết với các nút mạng→ khơngcó e tự do →cách điện. - Bị chiếu sáng→ εtruyền cho 1 phôtôn. Nếu năng lượng enhận được đủ lớn →giải phóng e dẫn + lỗ trống→ tham gia vào quá trình dẫnđiện →trở thành dẫn điện. - Giới hạn quang dẫn ở vùngbước sóng dài hơn giới hạn quang điện vì năng lượng kíchhoạt các e liên kết để chúng trở thành các e dẫn nhỏ hơn cơngthốt để bức các e ra khỏi kim loại.1. Chất quang dẫn - Là chất bán dẫn có tínhchất cách điện khi khơng bị chiếu sáng và trở thành dẫnđiện khi bị chiếu sáng. 2. Hiện tượng quang điệntrong - Hiện tượng ánh sáng giảiphóng các êlectron liên kết để chúng trở thành cácêlectron dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự dogọi là hiện tượng quang điện trong.- Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện.Hoạt động 3 phút: Tìm hiểu về quang điện trở Hoạt động của GVHoạt động của HS Kiến thức cơ bản- Yc HS đọc Sgk và cho quang điện trở là gì? Chúng có cấu tạo và đặcđiểm gì? - Cho HS xem cấu tạo của một quangđiện trở. - Ứng dụng: trong các mạch tự động.- HS đọc Sgk và trả lời.- HS ghi nhận về quang điện trở.chất quang dẫn. - Cấu tạo: 1 sợi dây bằngchất quang dẫn gắn trên một đế cách điện.- Điện trở có thể thay đổi từ vài MΩ →vài chục Ω.Hoạt động 4 phút: Tìm hiểu về pin quang điện Hoạt động của GVHoạt động của HS Kiến thức cơ bản- Thông báo về pin quang điện pin Mặt Trời là một thiết bị biến đổi từdạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào?- Minh hoạ cấu tạo của pin quang điện.- Trực tiếp từ quang năng sang điện năng.- HS đọc Sgk và dựa vào hình vẽ minh hoạ để trình bày cáutạo của pin quang điện.lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năngthành điện năng. 2. Hiệu suất trên dưới 103. Cấu tạo: a. Pin có 1 tấm bán dẫn loạin, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p, trênGiáo Án Vật Lý 12Cơ Bản100G IqđEtx+-Lớp chặng+ + + + + + + + - - - - - - - -np- Trong bán dẫn n hạt tải điện chủ yếu là êlectron, bán dẫn loại p hạt tải điệnchủ yếu là lỗ trống →ở lớp chuyển tiếp hình thành một lớp nghèo. Ở lớpnghèo về phía bán dẫn n và về phía bán dẫn p có những ion nào?- Khi chiếu ánh sáng cóλ ≤λ →hiện tượng xảy ra trong pin quang điện nhưthế nào?- Hãy nêu một số ứng dụng của pin quang điện?- Về phía n sẽ có các ion đơno tích điện dương, về phía p cócác ion axepto tích điện âm.- Gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi qua lớpchặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại→ Điện cực kim loạimỏng ở trên nhiễm điện + →điện cực +, còn đế kim loại nhiễm điện -→ điện cực -.- Trong các máy đó ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏtúi… cùng là một lớp kim loại rất→ gọi là lớp chặn.c. Khi chiếu ánh sáng có λ≤ λsẽ gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectronđi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại→ Điện cực kim loại mỏng ởtrên nhiễm điện + →điện cực +, còn đế kim loạinhiễm điện - →điện cực -.- Suất điện động của pin quang điện từ 0,5V→ 0,8V .4. Ứng dụng SgkHoạt động 5 phút: Hoạt động của GVHoạt động của HS Kiến thức cơ bảnHoạt động 6 phút: Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của GVHoạt động của HS Kiến thức cơ bản- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.Ngày soạn 15012009Tiết 53.BÀI TẬPI .MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1.Kiến thức trọng tâm :- Vận dụng các cơng thức để giải các bài tốn về hiện tượng quang điện.- Viết đúng công thức, đổi đơn vị đúng 3.Tư tưởng, liên hệ thực tế, giáo dục hướng nghiệp :- Cẩn thận , chính xác trong tính tốn II . PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:Đàm thoại và diễn giảngIII . CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: 1. Chuẩn bị của thầy :- Hệ thống bài tậpGiáo Án Vật Lý 12Cơ Bản101TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY 1. Ổn định tổ chức:2. Kiểm tra bài cũ: - Phát biểu nội dung các định luật quang điện.- Trình bày nội dung thuyết lượng tử. 3. Đặt vấn đề:Vận dụng các công thức ta xét các bài tập sau: 4. Bài mới:TL NỘI DUNGHOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRỊ 51025 I.Lí thuyết:hc A= λ2 0maxhc hc 1 mv 2ε = =+ λλ2 h0max1 eUmv 2=Với giải bài 2 trang 162 sgk Vật lí lớp 12 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Vật lí lớp 12. Mời các bạn đón xem:
Giải Vật lí 12 Bài 31: Hiện tượng quang điện trong Bài 2 trang 162 SGK Vật Lí 12: Hiện tượng quang điện trong là gì? Giải thích tính quang dẫn của một chất. Lời giải: - Hiện tượng quang điện trong: là hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết thành các êlectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện. - Giải thích tính quang dẫn của một chất: + Khi không bị chiếu sáng, các êlectron trong chất quang dẫn đều ở trạng thái liên kết với ion ở nút mạng tinh thể. Không có electron tự do nên chất quang dẫn cách điện. + Khi chiếu sáng chất quang dẫn, mỗi phôton của ánh sáng kích thích sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho một êlectron liên kết. Nếu năng lượng mà êlectron nhận được đủ lớn thì êlectron đó được giải phóng khỏi liên kết trở thành êlectron dẫn. Mặt khác, mỗi êlectron liên kết được giải phóng để lại một lỗ trống. Lỗ trống này cũng tham gia vào quá trình dẫn điện. Kết quả là chất nói trên dẫn điện. Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 12 hay, chi tiết khác: Câu C1 trang 159 Vật lí 12: So sánh độ lớn của giới hạn quang dẫn... Câu C2 trang 161 Vật lí 12: So sánh độ lớn suất điện động của pin quang điện... Bài 1 trang 162 Vật lí 12: Chất quang dẫn là gì?... Bài 3 trang 162 Vật lí 12: Trình bày cấu tạo và hoạt động của một pin quang điện... Bài 4 trang 162 Vật lí 12: Hãy ghép nửa câu ở phần trên với nửa câu... Bài 5 trang 162 Vật lí 12: Điện trở của một quang điện trở có đặc điểm nào dưới đây ?... Bài 6 trang 162 Vật lí 12: Suất điện động của một pin quang điện...
1. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG - Chất quang dẫn: là chất bán dẫn có tính dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp. - Hiện tượng quang điện trong: là hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện. - Hiện tượng quang dẫn: là hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào. Giải thích: Khi bán dẫn được chiếu sáng bằng chùm sáng có bước sóng thích hợp thì trong bán dẫn có thêm electron dẫn và lỗ trống được tạo thành. Do đó, mật độ hạt tải điện tăng, tức là điện trở suất của nó giảm. Cường độ ánh sáng chiếu vào bán dẫn càng mạnh thì điện trở suất của nó càng nhỏ. 2. ỨNG DỤNG CỦA CHẤT QUANG DẪN VÀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
- Quang trở:
- Pin quang điện (Pin mặt trời):
Hiện tượng quang điện trong – Câu 2 trang 162 SGK Vật lí 12. Hiện tượng quang điện trong là gì? Giải thích tính quang dẫn của một chất.
Hiện tượng quang điện trong là gì? Giải thích tính quang dẫn của một chất. – Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng các electron liên kết được ánh sáng giải phóng để trở thành các electron dẫn. Một số chất bán dẫn như: Ge, Si, PbS… |
